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皮肤下:追求完美的电动汽车电池技术

不久前,大的动力总成新闻涉及启动新的发动机工厂,例如捷豹路虎的发动机制造中心。现在,注意力已经转移到电池制造和生产电动汽车锂离子电池的最佳方法上。

有些人,例如特斯拉(Tesla),对细节不屑一顾,但锂离子电动汽车电池都具有相同的基本组件。各个电池排列成模块,这些模块通过高压连接器(母线)连接在一起,并封装成一个电池组。另外两个主要组件是电池管理系统和液体冷却系统,电池管理系统控制和监视电池性能和行为的各个方面。

单个电池的工作方式几乎相同,阳极和阴极之间由一层薄薄的聚合物层隔开并被电解质包围,但是这些组件可以卷成圆柱形电池,组装成袋装(有点像猫粮)或制成棱柱形。内部的化学性质可能非常不同,各有利弊,并且会不断发展。

第一代Nissan Leaf具有24kWh的锂锰氧化物电池(LMO)。所有锂离子电池都依靠电子设备来防止在充电或放电过程中不受控制的过热(称为热失控),但是LMO具有本质安全的优点,但会降低其他因素,例如能量密度。但是技术已经发展。BMW i3和2019 62kWh Leaf具有锂镍锰钴氧化物(NMC)电池。对于从电动工具到电动汽车的任何事物,这些都是最喜欢的选择,并能为您提供最好的选择。Leaf电池的结构也有所不同,通过激光焊接将电池连接在一起,因此日产可以根据电池的配置更改变化,从而获得更大的灵活性。

大众汽车的ID 3电池组是一个简单的布局,最多包含六个模块,每个模块包含24个电池,构成408V电池组。像Leaf一样,大众汽车的电池都是NMC,但这并不意味着它们是相同的,因为制造商与电池供应商合作来微调主要成分的数量,发挥每种成分的优势。镍具有较高的功率密度,但其稳定性却很差。锰是稳定的合作伙伴,两者是很好的结合。镍比钴占主导地位,因为它便宜。阳极处的少量硅在提高能量密度中起作用。

大众汽车(Volkswagen)公布了2020年的详细信息,显示了下一代NMC 811阴极的使用,该阴极由80%的镍和10%的锰和钴组成​​,并具有20%的硅阳极。

通过修补这些成分,有一天制造商可以选择“ GT”电池组和动力总成,在整个EV范围内提供不同级别的性能,而不仅仅是容量,这并非不可想象。这纯粹是猜测,就像今天的发动机有时在机械上相同,其性能版本映射为以较高的价格产生更高的功率输出,降低经济性时,一天的电池可以采用类似的方式配置吗?

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